谁让月亮生锈了

    月亮生锈了。

    科学家们得出上述结论时，他们的第一反应跟你我别无二致——这怎么可能？地球这个唯一的卫星上没有氧气，而氧气是产生锈的两个基本条件之一，另一个是水。

    但证据就摆在那里。人们能做的，只有为这桩怪事寻找合理解释。

    月球环境比想象中更复杂

    锈是氧化铁的俗称，铁暴露在水和氧中形成的这种物质无处不在，从有年头儿的铁器到峡谷中的红色岩石，再到遥远星球的表面。拿地球的近邻火星来说，它的红色外衣正是来自很久以前星球表面的铁与氧和水发生化学反应时形成的锈迹。

    但是，并非所有星球都会生锈，地球那干燥、没有大气层的卫星一直被视为反例。月球上不仅没有氧气，还充满了太阳风带来的氢。当氧从铁中夺走电子时，物体就会生锈；氢的角色正好相反，它能让电子增加。这就意味着，锈在富含氢的月球上更难形成。

    李帅（音译）是美国夏威夷大学地球物理和行星研究所助理研究员，他在研究报告中写道：“月球竟然是一个容易导致生锈的环境，这个发现很让人费解。”

    据美国有线电视新闻网（CNN）报道，最初引起科研人员兴趣的，是印度十几年前发射的“月船一号”探测器回传的数据。这艘飞船搭载的矿物学制图仪能对天体表面反射的光谱进行探测，分析其物质构成。科学家们把目光投向月球的南北极时，意外发现那里有富含铁的岩石，光谱特征与赤铁矿匹配。赤铁矿是一种氧化铁，被视为天然状态下的铁锈。

    “起初我也不信。以月球的自然条件看，锈迹根本不该存在。”研究报告合著者、美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室的阿比盖尔·弗里曼写道，“自从在月球上发现了水，人们就猜测，如果水与岩石发生反应，月球上的矿物质可能比我们想象的更多。”

    都是地球惹的祸？

    38万公里之外的不毛之地，到底发生了什么？

    美国“生活科学”网站从基础原理入手分析说，铁要生锈就需要氧化剂，即一种能从金属中去除电子的分子。在搜寻氧化剂的过程中，科学家们注意到了一条线索：锈状物质集中在月球面朝地球的一面，暗示它与我们居住的地球存在联系。

    研究报告进一步指出，月球本身没有大气层提供足够的氧气，但这不妨碍它从地球获得微量氧分子。地球上的氧是沿着地球磁场的一条细长延伸带“潜入”月球的。

    具体来说，地球被包围在泡状磁场中，太阳风将这个泡泡拉伸，形成一条长长的“磁尾”。月球在满月前3天进入这条磁尾，过6天左右才能穿过磁尾，从另一侧脱离。

    在这6天内，随着地球的磁尾扫过月球表面，各种不可思议的现象有了物质基础。更有意思的是，每到圆月当空的时刻，磁尾会阻挡99%的太阳风吹向月球，在月球表面拉起一道临时性屏障，留出时间窗口让锈形成。

    当然，锈的形成还需要另一种物质：水。

    除了陨石坑中的冰，月球上几乎没有水。研究团队解释说，撞击月球的尘埃颗粒会吸收水分子并将其转移至月球表层，使水与铁混合。科学家们认为，这些尘埃颗粒本身可能携带水分子，而且它们的撞击可能制造热量，从而加快氧化速度。

    “这一发现将重塑我们对月球极地地区的认识。”李帅在夏威夷大学的另一份报告中提到，“地球可能在月球的演化过程中扮演了重要角色。”

    这套学说也可以解释，为什么其他没有空气的天体上也会出现锈迹。弗里曼表示：“可能是受少量的水和尘埃颗粒影响，这些星球上的铁很快就会被腐蚀。”

    不过，专家们的判断仍然有很多地方以假设为基础，有些问题并未得到解答。例如，大部分锈迹是在月球离地球较近的一侧被发现的，但在较远的一侧也存在一些面积略小的痕迹，而地球上的氧是不可能借磁场到达那里的。月球上的水究竟是如何与岩石相互作用的，现在也是个谜。等前方传回的数据再多一些，我们才有可能知晓月亮生锈的确切机理。

    为收集更多有助于破解这些谜团的数据，NASA正在研发新型矿物学制图仪，专门用来收集关于月球物质构成的数据。该机构在新闻通稿中提到，新型制图仪的特长是绘制出陨石坑内冰冻水的状态，而且可能揭示关于月球赤铁矿的更多细节。

    责任编辑：张昊天